隧道监控测量课件.ppt

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1、隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.1隧道地质及支护状况变化情况观察（1）目的主要是检查隧道的地质情况(围岩岩性、节理发育情况、岩层产状、破碎程度、地下水发育情况、不良地质情况)是否与原地勘资料相符，隧道支护结构在正常情况下和爆炸后的变化是否在设计和规范允许的范围内，对出现异常和不相符的及时向业主提交报告，以方便设计单位对支护参数进行修改，并对隧道围岩的发展趋势进行预测，对承包人的施工方法和方案(台阶长度、各工序超前长度、爆破参数、进尺长度等)提出建议。（2）量测方法及量测频率由专业地质人员进行肉眼观察，手工素描记录，采用地质罗盘、钢尺、水压、水量测量仪、测缝计等量测工具在每（必要

2、时可采用数码摄像机录制地质剖面及支护状况）。隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.1隧道地质及支护状况变化情况观察次爆破和初期支护后立即进行，尤其在地质情况发生变化、爆破参数发生改变时对初期支护和二次衬砌的变化加强量测，对观察内容作出详细记录，并绘制相应地质素描图，校核围岩分类，并预测前方围岩性质及可能出现的地质构造。隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.2周边位移净空收敛观测（1）目的周边位移收敛监测是隧道施工监控量测的重要项目，收敛值是最基本的量测数据，通过对围岩周边的净空收敛量及其速度进行观察，掌握围岩内部随时间变形的规律，从而判断围岩的稳定性并为确定二次支护的时间提

3、供依据，保证结构总变形量在规定允许值之内，以便用于指导施工。（2）量测方法及量测频率主要采用收敛计(收敛计测试精度为0.06mm),测点的纵向间距应视需要而定，或在有代表性的地段选取若干个测试断面。凡是地质条件差或重要工程，应从密布点，其测试频率如表所示。测点在观测断面距离开挖面2.0m的范围内埋设，并在爆破后24小时内下一次爆破前测读初读数。其测线布置如表2所示。隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.2周边位移净空收敛观测测试地段开挖方法一般地段特殊地段洞口附近埋深小于2B有偏压地段全断面开挖一条水平测线三条测线台阶法开挖二条水平测线二条测线四条测线四条测线测试断面布置量测间隔时间

4、115d16d1月1月3月3个月每1050m一个断面，每断面2对测点12次/d1次/d12次/周13次/月表1净空收敛量测频率表2净空位移量测测线布置隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.2周边位移净空收敛观测表3净空位移量测频率位移速度距工作面距离量测频率10mm/d以上01B12次/1d10mm/d1B2B1次/1d5mm/d2B5B1次/2d1mm/d以下5B以上1次/1周备注：当水平收敛位移速度为0.10.2mm/d时，可以认为围岩基本稳定，此时可以停止观测。隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.3拱顶下沉量测拱顶下沉量测(1)、目的拱顶下沉量测也属于位移量测，通过

5、测量观测点与基准点的相对高差变化量得出拱顶下沉量和下沉速度，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本资料；拱顶下沉值主要用于确认围岩的稳定性，事先预报拱顶崩塌。(2)、量测方法及量测频率拱顶下沉观测采用精密水准仪、铟钢尺及钢挂尺，测量观察点与基准点之间的高差，从而计算出拱顶下沉量，观测精度为（0.1mm）。拱顶下沉测点的布置应与周边位移收敛一致，位于同一断面上。隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.3拱顶下沉量测拱顶下沉量测测试断面布置量测间隔时间115d16d1月1月3月3个月每1050m一个断面，每断面3个测点12次/d1次/d12次/周13次/月备注：

6、当水平收敛位移速度为0.10.2mm/d时，可以认为围岩基本稳定，此时可以停止观测。表4净空位移量测频率隧道工程监控量测1.1 必测项目必测项目1.1.4锚杆内力及抗拔力量测锚杆内力及抗拔力量测(1)目的了解锚杆实际工作状态,结合位移量测,修正锚杆的设计参数。(2)量测方法及量测频率锚杆抗拔力试验按公路隧道施工技术规范的要求采用拉拔仪，每10m一个断面，每断面至少3根锚杆进行测试。对测试的锚杆在打设时预留不小于20cm的余长或随机抽测时采用焊接进行接长，用于拉拔仪对锚杆抗拔力的测试。隧道工程监控量测1.2 选测项目选测项目1.2.1地表下沉观测地表下沉观测(1)、目的对因隧洞施工影响可能引起的

7、地面建（构）筑物及地表沉降量、沉降速度进行观测。通过量测了解地表下沉的范围、量值、地表及地中下沉随工作面推进的规律、地表及地中下沉稳定的时间(2)、量测方法及量测频率根据开挖断面、埋深及岩性情况，一般在类围岩中且覆盖层厚度小于40m的段落，应进行地表沉降观测。观测点间距510m，采用钻孔钢筋混凝土埋设。如有建筑物，沉降观测点则应埋在基础上或墙脚；地面沉降点尽可能埋入基岩中，若因表土层太厚，无法埋入，则按建筑变形测量规范要求采用混凝土墩方式埋设。在距隧道两侧80m以外稳固、不易受到破坏、且通视条件较好的地方隧道工程监控量测1.2 选测项目选测项目1.2.1地表下沉观测地表下沉观测埋设基准点，基准

8、点的埋设采用8钢筋混凝土钻孔灌注，埋入基岩的深度不小于0.3m，同时上设保护盖。每组基准点由23个基准点组成，各基准点之间的距离大于50m。采用精密水准仪和铟钢尺进行量测，仪器精度为0.1mm，观测精度按二级变形测量的精度要求进行，即允许观测误差为0.5mm。开始量测前布置好测点和基准点，并测量测点及基准点联网的相对高程。其测点布置为每550m一个断面，每断面至少7个测点，每隧道至少2个断面。中线每520m一个测点。观测间隔时间为开挖面距量测断面前后小于2倍隧道宽度时12次/d；开挖面距量测断面前后小于5倍隧道宽度时1次/2d；开挖面距量测断面前后大于5倍隧道宽度时1次/周。隧道工程监控量测1

9、.2 选测项目选测项目1.2.2钢支撑内力及外力测试钢支撑内力及外力测试(1)目的通过对钢支撑主要构件应力发展情况进行量测，以获得钢支撑的实际工作状态，以便确定钢支撑内部应力的发展是否正常及其承载能力，同时检验隧道在偏压情况下钢支撑的状态，当钢支撑的应力发展时态曲线出现不正常变化时，及时提醒设计单位和施工单位修改支撑参数或采用措施，以保证施工安全。(2)量测方法及量测频率钢支撑内力及外力的量测采用测力计。在初期支护钢支撑安装好后，在其表面焊接测试钢筋，测试钢筋与测力计相接，测力计与应变测试仪相连，根据规定的测试频率对钢支撑的应变发展情况进行测试，然后根据所测得的应力计算出钢支撑的应力发展情况。

10、其观测频率如表5所示。隧道工程监控量测1.2 选测项目选测项目1.2.2钢支撑内力及外力测试钢支撑内力及外力测试断面布置量测间隔时间115d16d1月1月3月大于3个月每1050m榀格栅拱，一对测点1次/d1次/2d12次/周13次/月备注当隧道地质条件变差，或量测值出现异常情况，量测频率应加大；对于地质条件好的且收敛值稳定的段落，可加大监测断面布置的间距；对于围岩较差，收敛值长期不稳定，应缩小量测断面的间距。表5净空位移量测频率隧道工程监控量测1.2 选测项目选测项目1.2.3支护及衬砌表面应力及裂隙量测支护及衬砌表面应力及裂隙量测（1）目的采用混凝土应变计、测缝计，主要对支护及衬砌表面应力

11、及裂隙进行量测；测缝计主要用于测量隧洞围岩和混凝土裂缝开合度的变化情况。（2）量测频率断面布置量测间隔时间115d16d1月1月3月大于3个月代表性断面布置，根据需要布点1次/d1次/2d12次/周13次/月表6支护及衬砌表面应力及裂隙量测观测频率隧道工程监控量测1.2 选测项目选测项目1.2.4爆破振动监测爆破振动监测(1)目的在隧道工程爆破施工中，由于爆破规模、方法和环境不同，爆破所引起的振动、空气冲击波，飞石、噪音和有毒气体对人员、设施和围岩产生不同程度和范围的影响。在进行爆破时，可能使得既有隧道在爆破作用下可能出现衬砌开裂，剥落等工程安全现象，严重危及车辆及行人的安全。利用前期已埋设的

12、观测设备可对施工开挖、爆破等引起的已建隧道变位突变、应力异常等进行监控，确保已建隧道的正常营运、使用。由此可见，在施工过程中对隧道爆破地震动进行安全监测和分析（特别是小间距隧道），确保围岩、既有隧道以及附近建、构筑物的稳定与安全显得尤为重要。因此，通过对爆破振动进行测试，一是可以了解和掌握爆破地震波的特征、传播规律以及对建筑物的隧道工程监控量测1.2 选测项目选测项目1.2.4爆破振动监测爆破振动监测影响、破坏机理等；二是根据测试结果可及时调整爆破参数和施工方法，制定防震措施，指导爆破安全作业，避免或减少爆破振动的危害作用。(2)测点布置新建隧道开挖爆破产生的地震动对既有隧道衬砌迎爆面的边墙影响最大，其振动速度明显高于其他部位，是最危险的部位。因此，在既有隧道的迎爆面边墙布置三个测点。其他测点根据工程实际需要及业主要求进行布置。震动监测过程分两个部分进行：第一部分为施工洞围岩爆破地震动监测；第二部分为既有洞结构爆破地震动监测。16